醫(yī)療電子的發(fā)展方向：高性能、便攜化和互聯(lián) - 全文

　　引言

　　由于行業(yè)的特殊性，醫(yī)療電子產(chǎn)品給半導(dǎo)體器件提出了高精度、高性能的要求，醫(yī)療電子在往便攜化、家用化和互聯(lián)化方向發(fā)展的同時(shí)也給國內(nèi)芯片公司提供了更多機(jī)會(huì)。

　　近年來，在政府出臺(tái)的相關(guān)醫(yī)療政策和越來越多的個(gè)人、家庭醫(yī)療產(chǎn)品需求的推動(dòng)下，中國醫(yī)療電子市場規(guī)模正在不斷高速地增長。據(jù)賽迪顧問2011年8月份發(fā)布的中國醫(yī)療電子行業(yè)研究報(bào)告稱，中國醫(yī)療電子的市場規(guī)模將從2011年的499.5億元增加到2013年的692.5億元，年均復(fù)合增長率為19.8%。

　　隨著生活水平和科技水平的提高，人們對醫(yī)療設(shè)備的性能、品質(zhì)要求也越來越高。在醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步和醫(yī)療信息化的推動(dòng)下，醫(yī)療電子產(chǎn)品逐漸往更高性能以及便攜、互聯(lián)方向延伸。一方面，醫(yī)療電子設(shè)備往更高診斷精準(zhǔn)度、更高通道密度以及更快診斷速度的方向發(fā)展；另一方面，醫(yī)療設(shè)備也正由過去的專業(yè)應(yīng)用逐步向家用延伸，便攜和互聯(lián)成為醫(yī)療電子的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。

　　醫(yī)療電子產(chǎn)品對半導(dǎo)體器件提出新要求

　　和簡單醫(yī)用護(hù)理用具不同的是，醫(yī)療電子產(chǎn)品研發(fā)難度大，除了需要設(shè)備廠商對生物信號(hào)模型有相當(dāng)豐富的積累外，對使用到的半導(dǎo)體器件也提出很高的要求。ADI亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場經(jīng)理王勝認(rèn)為，醫(yī)療電子對半導(dǎo)體產(chǎn)品的要求越來越廣泛而多樣，除了包括高速度、高精度、高集成度、低功耗、合理的成本控制等要求外，還要具有高可靠性、高穩(wěn)定性、安全性以及滿足某些特定的醫(yī)療行業(yè)規(guī)范等。

　　王勝指出，在醫(yī)療電子技術(shù)中，模擬和混合信號(hào)處理尤其重要，對醫(yī)療電子設(shè)備的精度和可靠性起著決定性的作用。他表示，ADI一直在積極應(yīng)對醫(yī)療電子設(shè)備對高精度和高可靠性的需求，例如該公司推出的ADAS1128是目前在公開市場上唯一一個(gè)128通道的全集成醫(yī)療CT核心數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)模擬前端芯片，可使高層數(shù)CT系統(tǒng)能夠以高精度和豐富信息量捕獲實(shí)時(shí)移動(dòng)圖像，符合產(chǎn)品高精度、高性能設(shè)計(jì)需求。

　　由于不同醫(yī)療系統(tǒng)關(guān)注的重點(diǎn)并不相同，其選擇的半導(dǎo)體器件方案也會(huì)各有側(cè)重，設(shè)備廠商必須明確產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和產(chǎn)品定位來決定最終方案的選擇。例如醫(yī)用超聲機(jī)對于便攜式和臺(tái)式機(jī)都有不同的設(shè)計(jì)側(cè)重。前者對功耗、集成度以及系統(tǒng)級(jí)的復(fù)雜度需要重點(diǎn)考慮；對于后者，多數(shù)情況下是更高的系統(tǒng)性能，如更高的圖像質(zhì)量和更豐富的功能選擇等。當(dāng)然無論如何，重要的是要使元器件級(jí)及系統(tǒng)級(jí)需滿足行業(yè)規(guī)范?！拔覀児镜臄?shù)字隔離芯片ADuM系列中的很多產(chǎn)品就是都是針對醫(yī)療行業(yè)規(guī)范定義和設(shè)計(jì)的，其中USB數(shù)據(jù)線隔離芯片ADuM4160可以實(shí)現(xiàn)USB數(shù)據(jù)通信的隔離保護(hù)，符合USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)，并達(dá)到5KV隔離能力， 是目前市場上唯一的可以滿足醫(yī)療相關(guān)規(guī)范的USB隔離芯片級(jí)方案?！蓖鮿僬f道。

　　“ADI不僅僅提供半導(dǎo)體芯片，也提供系統(tǒng)級(jí)解決方案和軟件算法等來幫助用戶快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。作為全球主要的醫(yī)療電子產(chǎn)品半導(dǎo)體供應(yīng)商，ADI在高性能模擬和混合信號(hào)處理領(lǐng)域有著長期的技術(shù)積累和領(lǐng)先優(yōu)勢，我們希望通過提供符合市場需求的高性能解決方案和完善的技術(shù)支持服務(wù)來幫助醫(yī)療設(shè)備廠商完成產(chǎn)品開發(fā)，提升產(chǎn)品競爭力和推動(dòng)醫(yī)療電子的發(fā)展?！蓖鮿僬f道。

　　便攜化、家用化、互聯(lián)化是趨勢

　　深圳市醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)工程師張曉華指出，醫(yī)療器械設(shè)備正逐漸往健康保健領(lǐng)域拓展，醫(yī)療電子設(shè)備從面向?qū)I(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)如醫(yī)院、健康中心等的使用向著家庭和個(gè)人的使用發(fā)展。隨著人們健康意識(shí)的提高和人口老齡化的加劇，家用監(jiān)護(hù)式和便攜式醫(yī)療電子設(shè)備將有很大的發(fā)展空間。

　　王勝認(rèn)為，家用醫(yī)療設(shè)備的主要針對用戶群并不具有嚴(yán)格的限定界限，可以包括慢性疾病患者、術(shù)后康復(fù)者和中老年人，但隨著健康教育的普及與健康意識(shí)的推廣，以及家用醫(yī)療設(shè)備技術(shù)的不斷革新和制造成本的不斷減低，家用醫(yī)療設(shè)備特別是以預(yù)測、監(jiān)測為主的將面向所有用戶群，成為人們生活中的必需品。另外，隨著醫(yī)療基礎(chǔ)的不斷成熟，診斷級(jí)的家庭醫(yī)療設(shè)備亦將得到快速發(fā)展。除了傳統(tǒng)的個(gè)人醫(yī)療電子設(shè)備如血壓計(jì)、血糖儀等因其技術(shù)和市場都已很成熟而受到全球消費(fèi)者的認(rèn)可外， 其他新的技術(shù)和應(yīng)用也將帶動(dòng)未來便攜式醫(yī)療電子設(shè)備市場的發(fā)展，例如針對個(gè)人和家庭應(yīng)用的生命體征信號(hào)測量等。他預(yù)計(jì)未來個(gè)人監(jiān)護(hù)、診斷以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測等設(shè)備也會(huì)走入家庭和個(gè)人應(yīng)用場合。

　　值得一提的是，家庭或個(gè)人應(yīng)用的便攜式醫(yī)療設(shè)備并不意味著低性能，只是應(yīng)用場地和應(yīng)用方式的轉(zhuǎn)換，醫(yī)療設(shè)備已不再局限于傳統(tǒng)的專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)場所使用?！凹矣冕t(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備在技術(shù)上的發(fā)展趨勢概括起來就是：更便攜、更安全、更低耗、更智能，以及更高診斷級(jí)的性能。”王勝說道。他指出，便攜性的提高要求設(shè)備元件擁有更高的集成度和更小的尺寸；安全性的提高要求設(shè)備具有判斷誤操作的能力，以及患者與設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)之間的電氣隔離等；功耗的降低、互聯(lián)能力的提高將使家用醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備更適合家庭使用環(huán)境，減少使用成本并使醫(yī)患溝通更加便捷，治療效果更加顯著。

　　對于面向家庭或個(gè)人應(yīng)用的便攜式醫(yī)療產(chǎn)品市場，成本是需要考慮的因素?！拔覀冊诋a(chǎn)品定位階段就充分考慮方案的成本因素，以確保其在成本相對敏感的個(gè)人醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域具有較強(qiáng)的技術(shù)和商業(yè)競爭優(yōu)勢?！蓖鮿僬f道，“在保證功耗、體積以及成本等方面的優(yōu)勢下，ADI將會(huì)繼續(xù)在高精度、高集成的信號(hào)鏈產(chǎn)品和適合便攜式應(yīng)用的電源管理產(chǎn)品，以及在無線射頻產(chǎn)品方面增大投入，我們還會(huì)針對在便攜式醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛的血糖測量、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測及血氧飽和度測量等設(shè)備方面不斷推出新的產(chǎn)品和解決方案?！?/p>

　　在互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)下，醫(yī)院的信息化建設(shè)也在深入，為了讓醫(yī)院以及消費(fèi)者能隨時(shí)隨地獲取醫(yī)療信息，越來越多的醫(yī)用醫(yī)療電子產(chǎn)品如多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀、超聲波等關(guān)鍵設(shè)備加入了網(wǎng)絡(luò)接口以配合醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息聯(lián)網(wǎng)管理要求。另一方面，家用便攜式設(shè)備無線化趨勢也進(jìn)一步擴(kuò)大，許多產(chǎn)品都加入了感應(yīng)元器件和無線傳輸芯片模塊。

　　飛思卡爾半導(dǎo)體公司亞太區(qū)無線連接產(chǎn)品市場經(jīng)理鄺景亮認(rèn)為，目前老年人和長期病患醫(yī)療護(hù)理將成為社會(huì)的重要問題，結(jié)合藍(lán)牙、短距離射頻傳輸、ZigBee等無線傳輸方式連接病房里的設(shè)備或家庭便攜設(shè)備對患者進(jìn)行監(jiān)控既能為患者提供自由度，同時(shí)也提供給監(jiān)護(hù)人員許多方便。通過在家用便攜醫(yī)療電子產(chǎn)品中加入通訊模塊或無線傳輸模塊，病人可將電子血壓計(jì)、血糖儀、體溫計(jì)、血氧儀等的測量結(jié)果通過無線通訊模塊發(fā)送至醫(yī)院或監(jiān)護(hù)中心，從而得到醫(yī)護(hù)人員的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)健康指導(dǎo)和服務(wù)。這樣患者可不必經(jīng)常跑無謂的急診，既省錢又有助于改善患者的身體狀況。飛思卡爾的家庭保健平臺(tái)即是基于這樣的理念推出的。“結(jié)合我們自己的高性能MCU、傳感器、模擬IC、ZigBee低功耗無線IC模塊等產(chǎn)品，我們推出了家庭保健平臺(tái)幫助病人在家里便能享受醫(yī)療護(hù)理服務(wù)，這樣的方案在歐美國家應(yīng)用得比較普遍，相信在中國的應(yīng)用也會(huì)越來越多?！编椌傲琳f道。

　　王勝同樣看好醫(yī)療電子網(wǎng)絡(luò)化、互聯(lián)化的發(fā)展。他認(rèn)為醫(yī)療電子向網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程化的發(fā)展也是解決有些地區(qū)醫(yī)療資源不足問題的可選途徑之一。“我們相信這些新興的醫(yī)療電子應(yīng)用在不久的將來會(huì)給我們的生活帶來深遠(yuǎn)的影響。”他表示，“我們非常看好這一技術(shù)和業(yè)務(wù)模式的前景，目前正在積極參與相關(guān)的研討并投資相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)?！?br />

　　家用醫(yī)療保健設(shè)備為“中國芯”提供商機(jī)

　　中國是醫(yī)療儀器的需求大國，目前國內(nèi)的醫(yī)療儀器設(shè)備生產(chǎn)廠商也不少，但產(chǎn)品中使用的半導(dǎo)體芯片都是被德州儀器、ADI、日立等國外芯片公司所壟斷，國內(nèi)芯片公司在這一領(lǐng)域很少有所作為。由于醫(yī)療行業(yè)等對產(chǎn)品的可靠性、安全性、精確度要求都很高，醫(yī)療設(shè)備廠商在選擇半導(dǎo)體元器件時(shí)都會(huì)非常地謹(jǐn)慎；也由于成本壓力較小，所以廠商一般都會(huì)選擇在性能和質(zhì)量方面都有保障的國際品牌芯片，而對國內(nèi)芯片一般不給予考慮。另外，因?yàn)獒t(yī)療行業(yè)的專業(yè)性和特殊性，對芯片的需求量并不會(huì)很大，所以向來以價(jià)低量大為盈利手段的國內(nèi)芯片公司自然也很少涉足這一領(lǐng)域。

　　隨著醫(yī)療電子設(shè)備往家用、保健領(lǐng)域發(fā)展，越來越多的脈搏計(jì)、血糖儀、血壓計(jì)、脂肪秤等產(chǎn)品進(jìn)入了普通大眾的家庭。由于此類產(chǎn)品對價(jià)格還是比較敏感的，所以對上游半導(dǎo)體元器件的價(jià)格也會(huì)比較關(guān)注，并且對元器件的性能要求相對來說比較低。此類產(chǎn)品的起量為本土芯片廠商提供了一定的發(fā)展機(jī)會(huì)。深圳市芯?？萍?/u>有限公司瞄準(zhǔn)了這一發(fā)展趨勢，開始涉足醫(yī)療電子芯片領(lǐng)域。